Control de Maleza en Distritos de Riego con Equipos Ligeros

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1 Control de Maleza en Distritos de Riego con Equipos Ligeros Weed Control in Irrigation Districts with Light Weight Equipment José Ramón Lomelí Villanueva 1 y Nazario Álvarez González 2 Resumen. En México el control mecánico de maleza, tradicionalmente se realizaba con maquinaria inadecuada lo cual provocaba daños en los taludes y modificaciones de la sección hidráulica. Para resolver este problema, actualmente se utilizan los equipos ligeros que permiten el desarrollo de una cubierta vegetal, que no interfiere con el flujo del agua y su sistema radical retiene el suelo, lo cual reduce la erosión y mantiene en condiciones estables los taludes. El presente trabajo aborda los aspectos relativos a características y criterios para la selección de los implementos y la secuencia para su utilización. El costo de las operaciones para el control de maleza en canales, drenes y caminos se ha reducido un 39,21% con respecto a utilizar maquinaria inadecuada. La versatilidad de los equipos ligeros permite emplear el implemento más adecuado para cada tipo de maleza. En México, el inventario actual es de 263 equipos ligeros que tienen un potencial de aplicación para el control de la maleza, en la totalidad de los caminos, el 90% de canales y el 70% de drenes de los Distritos de Riego. Abstract. In Mexico, the mechanical weed control was traditionally carried out with inadequate equipment which caused damage to the slopes and changes in the hydraulic section. In order to solve this problem, light weight equipment is currently being used to allow the development of a vegetation cover to retain soil with no interference with water flow, reducing erosion and maintaining stable conditions in the slopes. This paper addresses aspects related to characteristics and criteria for selecting and sequencing tools for use. The costs of weed control in irrigation channels, drains and roads have been reduced 39.21% compared to using inadequate equipment. The versatility of light weight equipment allows the use of the most appropriate implement for each weed. In Mexico, the current inventory includes 263 light weight devices with which a potential weed control of 90% can be obtained in chanels and 70% in drains of the Irrigation Districts. Key words: Maintenance machinery, irrigation channels and drains maintenance, thicket, weed. Palabras clave: Maquinaria para conservación, conservación de canales, drenes, malas hierbas. La producción y la productividad de los Distritos de Riego (DR), están relacionados directamente con la entrega oportuna y suficiente de agua a los cultivos y con las condiciones en las que se encuentra la infraestructura hidroagrícola; es decir, la capacidad productiva real de los DR, depende directamente del estado físico de su infraestructura. A pesar de que en México más de la mitad del presupuesto de los DR se destina a la conservación y el mantenimiento de la infraestructura, en muchos casos, estos recursos económicos resultan insuficientes para sostenerla en condiciones óptimas. La infraestructura hidroagrícola de los 85 DR que existen en México, tiene las siguientes características: km de canales principales y km de secundarios km de drenes colectores y km de drenes secundarios km de caminos, el 53% son de terracería, el 41% están revestidos y el resto están pavimentados. Los canales y los drenes se clasifican en 5 tipos a los que se les denomina A, B, C, D y E, según sus características geométricas. Los porcentajes de sus tipologías dentro del territorio nacional y dichas características se presentan en la Tabla 1. En general la tercera parte del presupuesto de conservación de los DR se utiliza para realizar el control de la maleza en canales, drenes y caminos, principalmente mediante el método mecánico. 1 Ingeniero Agrónomo. Subcoordinador de Operación y Mantenimiento de Infraestructura Hidroagrícola. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac 8532, Col. Progreso, C.P , Jiutepec, Morelos, México D.F. <lomeli@tlaloc.imta.mx> 3 Ingeniero Mecánico. Jefe de Proyecto de Maquinaria y Equipo de Distritos de Riego. Comisión Nacional del Agua. Av. Insurgentes Sur No Col. Copilco, el Bajo C.P Copilco, México D.F. <nazario.alvarez@conagua.gob.mx> Recibido: Julio 27 de 2010; Aceptado: Diciembre 9 de 2010 Rev. Fac. Nac. Agron. Medellín 63(2):

2 Lomelí, J.R. ; Álvarez, N. Tabla 1. Características y porcentajes dentro del territorio mexicano de canales y drenes. Tipo Plantilla (m) Tirante (m) Canales Drenes (%) Acumulado (%) Acumulado A Entre 10 y 20 Más de 3,0 3,2 100,0 5,8 100,0 B Entre 8 y 10 Entre 2,5 y 3,0 1,4 96,8 8,0 94,2 C Entre 4 y 6 Entre 1,8 y 2,4 5,4 95,4 16,9 86,2 D Entre 2 y 4 Entre 1,3 y 1,7 13,8 90,0 28,9 69,3 E Menos de 2 Menos de 1,2 76,2 76,2 40,4 40,4 Generalidades. Al principio de los años noventa, para realizar los trabajos de control de maleza en los DR se utilizaba maquinaria pesada, cuyo diseño es más propio para la construcción que para la conservación (mantenimiento) de la infraestructura; lo que resultaba caro y propiciaba el deterioro de la sección hidráulica de la infraestructura. En la Tabla 2, puede observarse el inventario de maquinaria del año 1992 que corresponde a una muestra representativa de los DR, en el que prevalecían las dragas y los tractores sobre orugas, empezaban a emplearse las excavadoras y existían 25 retroexcavadoras cargadoras para utilizarse en los canales y drenes medianos y pequeños. Por lo anterior, la Comisión Tabla 2. Inventario de maquinaria representativo de los Distritos de Riego en México para el año Maquinaria y equipo Cantidad Excavadora 2 Draga 89 Retroexcavadora cargadora 25 Tractor sobre orugas 52 Motoconformadora 39 Tractor agrícola 24 Cargador frontal 9 Motoescrepa 8 Total 248 Nacional del Agua (CONAGUA) en coordinación con el Instituto Mexicano del Agua (IMTA), se avocaron a identificar maquinaria diseñada específicamente para el control de la maleza encontrándose que el equipo de mantenimiento coloquialmente llamado equipo ligero- cumple con las características citadas, en primera instancia, se importó un lote directamente de Holanda ya que en ese momento se consideró que cumplía las expectativas; sin embargo, con el paso del tiempo se presentaron problemas de mantenimiento, por insuficiente asistencia técnica y debido a la distancia del proveedor, se dificultaba el suministro de repuestos. Para resolver dichos problemas, se identificaron, equipos de fabricados en los Estados Unidos de América, de los cuales, se obtuvo asistencia técnica para su operación y mantenimiento, además, que por su ubicación en el estado de Texas, el suministro de repuestos se facilitó enormemente. Los primeros equipos venían montados en tractores con motores de 220 HP de potencia, posteriormente con el seguimiento al rendimiento de los equipos y gracias a la participación de técnicos de los DR y del fabricante, se ha disminuido el requerimiento de potencia de los tractores con el objeto de reducir los costos de operación Rev. Fac. Nac. Agron. Medellín 63(2):

3 Control de maleza en distritos de riego... MATERIALES Y MÉTODOS Un equipo ligero, está formado por un tractor agrícola, un sistema electrohidráulico, un brazo hidráulico con un alcance de hasta diez metros y un implemento, como puede observarse en la Figura 1. Se dispone de una gran cantidad de implementos, lo cual permite controlar con eficiencia cualquier tipo de maleza que se desarrolle en la infraestructura hidroagrícola, en este caso se hace referencia únicamente a los tipos específicos que son los que más se usan en México: barra taludadora, desbrozadora, desvaradora y canastilla segadora. Figura 1. Partes de un equipo ligero empleado para el control de maleza en los Distritos de Riego de México. La utilización del brazo hidráulico permite la operación del implemento con rapidez y facilidad, proporcionándole gran movilidad para trabajar sobre taludes, plantilla y bordos de canales, drenes y caminos, aún cuando se presenten cercas u obstáculos naturales. La barra taludadora es el equipo más sencillo, consiste en una barra metálica con dobles cuchillas de vaivén, que cortan la maleza y la dejan sobre el talud, permite cortar plantas suaves, es decir, las que pueden trozarse con las manos. La desvaradora, cuenta con una o varias hojas metálicas o cuchillas que giran sobre un eje vertical que cortan la maleza. En tanto que la desbrozadora está constituida por pequeñas cuchillas del tipo azadón que giran sobre eje horizontal y pican la maleza. Ambos implementos cuentan con un bastidor de material muy resistente para evitar el lanzamiento de piedras y otros objetos duros durante la operación, por lo cual, se recomiendan para el control de maleza terrestre con tallo leñoso de dureza media, es decir para aquellas plantas que puedan cortarse en condiciones normales a golpe de machete. La canastilla segadora, consta de dos juegos de cuchillas y un cucharón tipo canastilla, lo cual permite cortar y recoger el material para extraerlo fuera de la sección hidráulica en un solo ciclo de operación, tratándose de vegetación terrestre suave de taludes y bordos, también puede extraer las malas hierbas acuáticas en canales y drenes, como puede ser el caso de la Hydrilla verticillata o del Lilium sp. De acuerdo con la experiencia de campo obtenida durante la evaluación, se presentan en la Tabla 3 algunas recomendaciones para seleccionar el implemento a utilizar, sin embargo en cada distrito deberá hacerse un análisis específico, tomando como base la dureza y la consistencia de las plantas, más que el diámetro mismo de la maleza. Cuando haya maleza leñosa que no se pueda cortar a golpe de machete, no deberá utilizarse el equipo ligero, es conveniente eliminarla con maquinaria pesada o bien manualmente, de acuerdo con las características de dicha maleza y de la maquinaria disponible. Como parte de la validación de los equipos ligeros en DR representativos, se obtuvo la metodología general para su utilización, misma que se describe a continuación: Eliminar manualmente o con maquinaria pesada, la maleza que no se pueda cortar a golpe de machete; es necesario realizar la extracción de la raíz y de los troncos fuera de la sección. Esta actividad debe desarrollarse por única ocasión en los casos que se requiera. Rev. Fac. Nac. Agron. Medellín 63(2):

4 Lomelí, J.R. ; Álvarez, N. Extraer manualmente los materiales indeseables que puedan dañar la maquinaria y los implementos como pueden ser piedras, botellas, botes, etcétera. Esta actividad es conveniente desarrollarla con la frecuencia necesaria sobre todo en los tramos ubicados cerca de las ciudades y donde las bermas son muy transitadas. Tabla 3. Recomendaciones generales para la selección de los implementos empleados en el control de maleza en los Distritos de Riego de México. Implemento Desbrozadora y desvaradora Canastilla segadora Barra taludadora Características de la maleza por controlar Herbácea o leñosa terrestre que pueda cortarse normalmente a golpe de machete Herbácea o leñosa terrestre que pueda trozarse con las dos manos Acuática flotante Acuática emergente Acuática sumergida Emergente Herbácea o leñosa terrestre que pueda trozarse con las dos manos Emergente Rectificar los taludes, con la finalidad de que estén lo más paralelos posible a los implementos. Esta actividad debe desarrollarse por única ocasión en los casos que se requiera. Para evitar que los implementos, los equipos la infraestructura se dañen es muy conveniente señalar las estructuras de canales y drenes. una frecuencia que resulte de la aplicación de los parámetros siguientes: Evitar que la maleza obstaculice el flujo del agua para que no disminuya la capacidad de conducción. Eliminar la maleza antes que forme semilla y se disperse a lo largo del cauce. Seleccionar y aplicar el implemento más adecuado para controlar la maleza predominante, de acuerdo con lo señalado en la Tabla 3. Cortar la maleza en su primer período de crecimiento, ya que el corte tiene una mayor influencia en el ritmo de crecimiento de las plantas. Realizar el corte de la maleza (dejando 5 cm de capa vegetativa para proteger los taludes) de acuerdo con Al realizar el corte de la maleza de acuerdo a dichos criterios se mantienen los taludes con maleza suave Figura 2. Tramo de canal antes y después de utilizar el equipo ligero para control de maleza Rev. Fac. Nac. Agron. Medellín 63(2):

5 Control de maleza en distritos de riego... que puede cortarse con los implementos más sencillos y a un menor costo. Para llevar a cabo el control de la maleza con una mayor seguridad y eficiencia, es conveniente mantener en buenas condiciones los caminos ya que la presencia en ellos de zanjas resta estabilidad al equipo durante el desarrollo de los trabajos, sobre todo cuando llevan el brazo totalmente extendido. Dado que se trataba de una tecnología nueva, una vez validada la maquinaria para su aplicación en México, se consideró necesario establecer una estrategia para llevar a cabo la transferencia de la tecnología del uso de los equipos primero al personal técnico de CONAGUA y posteriormente al de las asociaciones civiles de usuarios, dicha estrategia se integró complementando los siguientes tres componentes: - Tecnológico - De capacitación - De comunicación El primero de ellos, considera todos los aspectos tecnológicos del uso, tales como las condiciones de aplicación del equipo y los requerimientos para su conservación y mantenimiento, el segundo se refiere a la capacitación teórico práctica del personal técnico de CONAGUA y las asociaciones de usuarios; y el tercero se encarga de la elaboración de material audiovisual de apoyo para establecer un programa de comunicación. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Se realizó una exhaustiva revisión bibliográfica en busca de trabajos de evaluación de este tipo de maquinaria y se estableció contacto con el fabricante de los equipos Alamo, no encontrándose trabajos con características similares al presente. Como resultado del proceso de identificación, validación y transferencia de la tecnología para la utilización de los equipos ligeros en México y de un programa de modernización de la maquinaria, ha sido posible sustituir la maquinaria pesada que se utilizaba para el control de la maleza por equipos ligeros que realizan dichos trabajos de manera eficiente y económica, la adquisición de dragas se ha cancelado y se ha incrementado el número de excavadoras hidráulicas. Las retroexcavadoras cargadoras actualmente se utilizan principalmente para trabajos de extracción de sedimentos, excavaciones y relleno para la colocación de tuberías a nivel de redes de distribución y parcelario así como extracción y carga de materiales para relleno de bordos y bermas y para revestimiento de caminos. Los equipos ligeros se utilizan para el control y remoción de maleza acuática y terrestre en canales y drenes. En la Tabla 4 se presenta el inventario actual de los mismos DR representativos de la Tabla 2, con base en los mismos tipos de maquinaria, además de incluir los equipos ligeros. Tabla 4. Inventario de maquinaria representativo de los Distritos de Riego en México para el año Maquinaria y equipo Cantidad Excavadora 131 Draga 37 Retroexcavadora cargadora 109 Tractor sobre orugas 63 Motoconformadora 83 Tractor agrícola 10 Cargador frontal 15 Motoescrepa 1 Subtotal 449 Equipos ligeros 80 Total 529 Rev. Fac. Nac. Agron. Medellín 63(2):

6 Lomelí, J.R. ; Álvarez, N. La evaluación y validación de la tecnología se realizó en tramos de canales y drenes seleccionados y con características similares, donde trabajaron los equipos ligeros y retroexcavadoras cargadoras con varios repeticiones obteniéndose los rendimientos que se presentan en la Tabla 5. Además, se determinaron los costos por hora efectiva de trabajo y de operación; con el costo horario y el rendimiento promedio se obtuvieron precios unitarios para un mismo tipo de trabajo con ambos tipos de maquinaria, que se muestran en la Tabla 6. Tabla 5. Rendimientos de campo en el control mecánico de maleza en los Distritos de Riego de México. Tipo de máquina Rendimientos en hectáreas/hora efectiva Mínimo Máximo Promedio Equipo ligero 0,0732 0,1324 0,0948 Retroexcavadora cargadora 0,0567 0,1027 0,0797 Tabla 6. Análisis de costos de los trabajos de control mecánico de maleza en los Distritos de Riego de México. Concepto Dólares (US$) Equipo ligero Retroexcavadora cargadora Costo por hora efectiva 23,52 31,55 Costo de operación 10,18 13,03 Precio unitario por hectárea 19,09 31,40 Los trabajos de control de maleza con el equipo ligero son 39,21% más económicos que con la retroexcavadora cargadora bajo las mismas condiciones de funcionamiento, además que no se deteriora la sección hidráulica y los costos de operación de los equipos ligeros son también menores. Por tal motivo actualmente existen 263 equipos ligeros de diferentes tipos y marcas. En la Tabla 7 se muestran algunas características de ellos. Tabla 7. Principales características de equipos ligeros utilizados para el control mecánico de maleza en Distritos de Riego de México. País Marca * Potencia de Tractor (HP) Alcance de Brazo hidráulico (m) Holanda Herder 220 De 6,00 a 9,00 Estados Unidos de Norteamérica Alamo Diamond De 90 a 110 De 90 a 110 De 6,00 a 9,00 De 6,00 a 9,00 Italia Orsi De 45 a 70 De 4,00 a 8,50 Berti De 75 a 90 De 5,00 a 7,30 México Industrias Vázquez De 70 a 90 De 4,00 a 6,00 * La mención de marcas comerciales se hace con fines ilustrativos y no implica su recomendación El empleo del brazo hidráulico permite realizar trabajos de control de la maleza y mantener la sección hidráulica completa (taludes, plantilla y bordos) de la mayor parte de los canales y los drenes aún en tramos en los que el acceso esté restringido a uno de los bordos Rev. Fac. Nac. Agron. Medellín 63(2):

7 Control de maleza en distritos de riego... CONCLUSIONES La utilización constante de los equipos ligeros bajo condiciones adecuadas de trabajo, ha permitido realizar actividades de control de la maleza en canales drenes y caminos en forma oportuna, eficiente y económica. Debido a su versatilidad, se puede usar el implemento más adecuado para cada tipo de maleza, no deteriora la infraestructura y permite que se desarrolle una capa vegetativa que protege los taludes, esta situación evita que parte del suelo de los taludes caiga al cauce y provoque la acumulación de sedimentos. En México actualmente se han adquirido y están en uso 263 equipos ligeros en los Distritos de Riego, lo que ha permitido una reducción del 39,21% en los costos de los trabajos de control de maleza en la infraestructura y existe un gran potencial para su utilización ya que el 90% de los canales y el 70% de los drenes de los Distritos de Riego, son de los tipos D y E; es decir, son menores de 4 m de plantilla y 1,70 m de tirante. BIBLIOGRAFÍA Comisión Nacional del Agua Inventario de maquinaria de conservación de los distritos de riego. CONAGUA, México. p Comisión Nacional del Agua Inventario de la infraestructura de los distritos de riego. CONAGUA, México. p Lomelí, V.J.R. y A. Dávila Evaluación del impacto de la conservación y validación de equipo ligero. Informe Técnico de Investigación. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, México. p Lomelí, V.J.R. y R. Espinosa Maquinaria para el mantenimiento de la infraestructura hidroagrícola en los distritos de riego. Revista Ingeniería Hidráulica en México 9(3): 1-2. Lomelí, V.J.R., M. del R. Álvarez y N. Álvarez La maquinaria en la conservación de los distritos de riego. p En: Memorias. II Congreso Internacional de Ingeniería. Universidad Autónoma de Querétaro, México. Lomelí V.J.R Importancia de la conservación de infraestructura hidroagrícola en México. p En: Memorias. XII Reunión Nacional y II de América Latina y el Caribe sobre sistemas de captación y aprovechamiento del agua de lluvia. Querétaro, México. Rev. Fac. Nac. Agron. Medellín 63(2):